جرانيت من النوع S

كجميع أنواع الجرانيت ، يهيمن على التركيب المعدني لجرانيت النوع S معادن الفلسبار القلوية والبلاجيوكلازية والكوارتز . ولذلك ، فإن جرانيت النوع S غني بالسيليكا (يحتوي على الكوارتز)، ولا يحتوي على الفلسباثويدات . ومن السمات المميزة لجرانيت النوع S، عند فحصه على مستوى العينة اليدوية، أن الفلسبار القلوي يكون عادةً أبيض اللون (وليس ورديًا)، باستثناء العينات التي تأثرت بالتجوية والتغيرات. يوضح الشكل 1 صورة مجهرية ضوئية، تم التقاطها بضوء مستقطب متقاطع، لفلسبار قلوي من جرانيت ستراثبوغي من النوع S في أستراليا.

تُعرض هنا أمثلة على نسيج الجرانيت وتركيبه المعدني كما يظهر في شرائح مقطوعة من عينات يدوية جُمعت من جرانيت حزام لاكلان المطوي في أستراليا. ويشمل ذلك جيوبًا من الصخور المتحولة الداكنة، ذات الخطوط، والبيضاوية الشكل، ضمن جرانيت كوما من النوع S. ويعتبر بعض الباحثين هذه الجيوب بقايا صخرية، بينما يعتبرها آخرون شوائب صخرية رسوبية متحولة. ^{[ 5 ]} يُظهر جرانيت جرانيا من النوع S الفلسبارات البيضاء المميزة، والكوارتز الرمادي، والبيوتيت الأسود ، أما المعدن شديد الانعكاس فهو المسكوفيت . ويظهر جرانيت ستراثبوغي من النوع S في سلسلة جبال ستراثبوغي في أستراليا. وتتميز عينة يدوية من جرانيت ستراثبوغي بنسيج بورفيري مع بلورات كبيرة من الكوارتز الرمادي، تُسمى البلورات الكبيرة، ضمن مصفوفة حبيبية أدق من الكوارتز والفلسبار. البلورات الكبيرة الداكنة ذات الشكل المنشوري في هذه العينة من جرانيت ستراثبوغي هي من نوع الكوردييريت . يستخدم الجيولوجيون الاختلافات في علم المعادن والنسيج، كما هو موضح هنا، لتقسيم كتل الجرانيت الكبيرة إلى نطاقات فرعية على الخرائط الجيولوجية . ^{[ 6 ]}

• 
  عينة يدوية من CC-1 من جرانيت كوما من النوع S، أستراليا
• 
  عينة يدوية من VB-140 من جرانيت جرانيا من النوع S، أستراليا
• 
  عينة يدوية من جرانيت ستراثبوغي من النوع S CV-114، أستراليا
• 
  الشكل 1. صورة مجهرية ضوئية لنسيج بيرثيتي في الفلسبار القلوي (في المنتصف) من جرانيت ستراثبوغي، أستراليا. (ضوء مستقطب متقاطع). العينة CV-114.

تعكس المعادن الثانوية في جرانيت النوع S تشبع الألومنيوم أو مؤشر ASI للصخر، والذي يزيد عن 1.1 مول%. تشمل هذه المعادن الكوردييريت ، والمسكوفيت ، والجارنيت ، والسيليمانيت . في الصخور البركانية من النوع S، يحل الكوردييريت محل الكلينوبيروكسين . يُستخدم وجود هذه المعادن السيليكاتية الألومينية عادةً كوسيلة لتصنيف الجرانيت مبدئيًا على أنه من النوع S. تُظهر الصور المجهرية لهذه المعادن في مقاطع رقيقة من جرانيت النوع S في حزام لاكلان المطوي في الشكلين 2أ و2ب. قد يحتوي جرانيت النوع S أيضًا على بيوتيت غني بالألومنيوم والحديد والمغنيسيوم . ^{[ 4 ]} تركيب البيوتيت في جرانيت النوع S أكثر ألومينية من تركيبه في جرانيت النوع I، وهو ما يتوافق مع ارتفاع مؤشر ASI في جرانيت النوع S.

الشكلان 3أ و3ب عبارة عن صور مجهرية لشرائح رقيقة من العينة CC-1 من كوما جرانيت، حزام لاكلان المطوي، أستراليا.

في الضوء المستقطب المستوي (PPL، الشكل 3أ)، يظهر معدن البيوتيت بلون بني فاتح إلى بني محمر داكن مع بقع دائرية داكنة تُعرف باسم " هالات تعدد الألوان ". أما المسكوفيت فهو شفاف، بينما السيليمانيت هو المعدن الليفي الإبري الأكثر كثافة داخل المنطقة الداكنة من الصورة. في الضوء المستقطب المتقاطع (الشكل 3ب)، يُظهر المسكوفيت انكسارًا مزدوجًا ملونًا ، بينما يكون السيليمانيت من نوع "الفيبروليت". يُعتبر السيليمانيت معدنًا مميزًا للجرانيت من النوع S الغني بالألومينا. يُظهر الشكلان 4أ و4ب معدن الكوردييريت ، الذي يُعتبر أيضًا معدنًا مميزًا للجرانيت من النوع S الغني بالألومينا في جرانيت ستراثبوغي (العينة CV-142). بلورات الكوردييريت شبه الكاملة الظاهرة هنا عديمة اللون في الضوء المستقطب المستوي، ولكنها قد تُظهر لونًا أزرق فاتحًا في بعض المعادن، وتكون رمادية في الضوء المستقطب المتقاطع. وهو معدن معيني قائم ويظهر شكلاً بلورياً موشورياً مع انقسام غير كامل.

• 
  الشكل 2أ. صورة مجهرية ضوئية مستقطبة متقاطعة تُظهر العقيق والبيوتيت والبلاجيوكلاز في العينة CV-126 من جرانيت ستراثبوغي المافي من النوع S.
• 
  الشكل 2ب. صورة مجهرية ضوئية مستقطبة مستوية تُظهر العقيق والبيوتيت في العينة CV-126 من جرانيت ستراثبوغي المافي من النوع S.
• 
  الشكل 3أ: صورة مجهرية ضوئية مستقطبة مستوية تُظهر معدن السيليمانيت محاطًا بالبيوتيت والمسكوفيت في العينة CC-1 من جرانيت كوما.
• 
  الشكل 3ب: صورة مجهرية ضوئية مستقطبة متقاطعة تُظهر معدن السيليمانيت محاطًا بالبيوتيت والمسكوفيت في العينة CC-1 من جرانيت كوما.
• 
  الشكل 4أ. صورة مجهرية ضوئية مستقطبة مستوية للكوردييريت في العينة CV-142 من جرانيت ستراثبوغي من النوع S.
• 
  الشكل 4ب. صورة مجهرية ضوئية مستقطبة متقاطعة تُظهر الكوردييريت من العينة CV-142 من جرانيت ستراثبوغي من النوع S.

تشمل المعادن الثانوية الشائعة في الجرانيت من النوع S الزركون ، والأباتيت ، والتورمالين ، والمونازيت ، والزينوتيم . يُعتبر المونازيت معدنًا ثانويًا مميزًا للجرانيت من النوع S، بينما يُعتبر الألانايت مميزًا للجرانيت من النوع I. غالبًا ما تكون المعادن الأكسيدية في الجرانيت من النوع S من نوع الإلمنيت أكثر من الماغنيتيت . ^{[ 1 ] [ 4 ]}

غالباً ما ترتبط المعادن الثانوية في الجرانيت من النوع S بالبيوتيت أو توجد فيه كشوائب. على سبيل المثال، يوجد الأباتيت في الجرانيت من النوع S بوفرة نسبية أكبر وعلى شكل بلورات منفصلة وأكبر حجماً مقارنةً بالجرانيت من النوع I. ^{[ 1 ] [ 4 ]}

تُظهر الأشكال 5أ، 5ب، و5ج معدن التورمالين المرتبط بالكوارتز في العينة CV-114 من جرانيت ستراثبوغي، أستراليا. يُظهر الشكلان 5أ و5ب صورًا مُلتقطة بضوء مستقطب مستوٍ مع تدوير اتجاه التورمالين لإظهار تغير لونه المميز المعروف باسم تعدد الألوان.

يُعدّ معدن الأباتيت، وهو فوسفات الكالسيوم، من المعادن الثانوية الشائعة في جرانيت النوع S. ويرتبط عادةً مكانيًا بمعدن البيوتيت. يوضح الشكل 6 صورة مجهرية ضوئية مستقطبة مستوية تُظهر بلورات الأباتيت (الشفافة) داخل حبة بيوتيت بنية اللون من عينة CV-126 من جرانيت ستراثبوغي. أما الدوائر الداكنة ذات المركز الشفاف فهي هالات متعددة الألوان تتشكل نتيجة لتلف البيوتيت بفعل الإشعاع الناتج عن شوائب معدنية تحتوي على تركيزات عالية من اليورانيوم و/أو الثوريوم.

• 
  الشكل 5أ. صورة مجهرية ضوئية مستقطبة مستوية للتورمالين في العينة CV-114 من جرانيت ستراثبوغي
• 
  الشكل 5ب. صورة مجهرية ضوئية مستقطبة مستوية للتورمالين في العينة CV-114 من جرانيت ستراثبوغي. تم تدوير المقطع الرقيق قليلاً لإظهار التغير المميز في لون التورمالين المعروف باسم تعدد الألوان.
• 
  الشكل 5ج. صورة مجهرية ضوئية مستقطبة متقاطعة للتورمالين في العينة CV-114 من جرانيت ستراثبوغي
• 
  الشكل 6. صورة مجهرية ضوئية مستقطبة مستوية لشوائب الأباتيت في البيوتيت من العينة CV-126 من جرانيت ستراثبوغي.

يمكن أن ينتج عن التغيرات في الجرانيت من النوع S، حسب ترتيب وفرتها، الكلوريت، والميكا البيضاء، والمعادن الطينية، والإيبيدوت ، والسيريسيت. ونادرًا ما يُرى الكوردييريت والسيليمانيت بدون هالات ناتجة عن التغيرات من الميكا البيضاء والكلوريت والمسكوفيت والمعادن الطينية، ويمكن التعرف عليهما بسهولة من خلال وجود هذه الهالات. ^{[ 4 ]}

يتراوح مؤشر اللون في جرانيت النوع S من الداكن إلى الفاتح. ويرتبط ارتفاع مؤشر اللون بارتفاع نسبة البلاجيوكلاز إلى الفلسبار القلوي. ^{[ 7 ]} يُعد البيوتيت أكثر المعادن شيوعًا ذات مؤشر اللون العالي في جرانيت النوع S. ^{[ 1 ] [ 4 ]}

تتفاوت أحجام بلورات الجرانيت من النوع S، كغيره من أنواع الجرانيت، من البلورات الدقيقة إلى البلورات الخشنة؛ وتشمل توزيعات أحجام البلورات نسيجًا بورفيريًا، ونسيجًا طبقيًا، ونادرًا نسيجًا متساوي الحبيبات. ويمكن العثور على شوائب/جيوب صخرية مافية في الجرانيت من النوع S. كما يمكن العثور على نسيج غرانوفيري في هذا النوع من الجرانيت، وخاصةً في الجرانيت الفاتح اللون. في الجرانيت البورفيري من النوع S، تكون البلورات الكبيرة عادةً من الفلسبار، ولكنها قد تكون أيضًا من الكوارتز، وفي حالات نادرة، مثل جرانيت ستراثبوغي، من الكوردييريت . يوضح الشكل 7 مثالًا على النسيج الغرانوفيري في جرانيت ستراثبوغي. يشكل معدن الكوارتز (الرمادي الفاتح إلى الأبيض المائل للصفرة) بلورات غير منتظمة إلى زاوية الشكل بأحجام متفاوتة، وهي متداخلة بشكل وثيق مع معدن الفلسبار (الرمادي الداكن)، مما يشير إلى سرعة التبلور.

قد يؤدي التغير السريع في الضغط، الناتج عن فقدان المكونات المتطايرة (مثل الماء المذاب في الصهارة) أثناء التبلور، إلى فترة تبلور سريع. وتُعرف التغيرات في أشكال نمو البلورات، التي تُفسَّر على أنها تحدث نتيجةً لهذا الفقدان في الضغط، باسم نسيج "التبريد بالضغط". يوضح الشكل 8 صورة مجهرية ضوئية تحت ضوء مستقطب متقاطع، تُظهر تداخلًا بين الفلسبار القلوي ( لب البرثيت ) والكوارتز (في حالة انطفاء بالقرب من حافة بلورة الفلسبار)، مغطى بحافة جزئية من نسيج البلاجيوكلاز في العينة CV-114 من جرانيت ستراثبوغي (ضوء مستقطب متقاطع). يُفسَّر هذا النسيج على أنه يُمثل تبريدًا جزئيًا، ربما بسبب فقدان الضغط.

تتضمن الخصائص الرئيسية لجرانيت النوع S انخفاض مستويات الصوديوم والكالسيوم، وارتفاع مستويات السيليكا والألومنيوم. يرتبط محتوى الحديد والمغنيسيوم بمؤشر اللون في جرانيت النوع S. بالإضافة إلى ذلك، يحتوي جرانيت النوع S على نسبة مغنيسيوم أعلى من الحديد. أما بالنسبة للألومنيوم، فإن جرانيت النوع S يكون دائمًا غنيًا بالألومنيوم ، أي أن نسبة القلويات الكلية (بما في ذلك الكالسيوم) إلى الألومنيوم فيه أكبر من واحد. ^{[ 4 ]}

تحتوي صخور الجرانيت من النوع S على مستويات مرتفعة من البوتاسيوم والروبيديوم والرصاص ، بينما تكون فقيرة بالسترونتيوم . ^{[ 4 ]} وفيما يتعلق بالعناصر الأرضية النادرة ، فإن صخور الجرانيت من النوع S تُعتبر فقيرة بالعناصر الأرضية النادرة الخفيفة مقارنةً بأنواع الجرانيت الأخرى. ^{[ 8 ]}

تتميز خصائص نظائر السترونتيوم في الجرانيت من النوع S بتنوعها وإشعاعيتها العالية مقارنةً بالصخور النارية من النوع I. أما فيما يتعلق بنظائر الأكسجين ، فإن الجرانيت من النوع S غني بالأكسجين الثقيل. ويمكن أن تكون بلورات الزركون الموجودة في الجرانيت من النوع S موروثة، وقد تسبق عملية تكوّن الجرانيت نفسه. ^{[ 4 ]}

تُسمى صخور الجرانيت من النوع S اختصارًا لنوع "فوق القشرة الأرضية". ويُعتقد أن مصدر هذه الصخور هو الانصهار الجزئي للصخور الرسوبية (فوق القشرة الأرضية) التي خضعت لدورة أو أكثر من التجوية. ومن الأدلة على ذلك إثراء الصخور بالألومنيوم والسيليكا، الناتج عن عملية تجوية الصخور الأصلية. وتؤدي التجوية إلى انفصال القلويات، مثل الصوديوم، عن الصخور، مما يُثريها بالمكونات غير القابلة للذوبان. ^{[ 1 ] [ 4 ]}

خط IS هو خط تماس مُلاحَظ بين جرانيت من النوع I وجرانيت من النوع S في منطقة صخرية نارية. عادةً ما يكون هذا التماس واضحًا تمامًا؛ ومن الأمثلة على ذلك وجوده في حزام لاكلان المطوي في أستراليا. يُفسَّر خط IS على أنه موقع بنية قديمة في باطن الأرض فصلت بين منطقتي توليد نوعي الصهارة المختلفين. ^{[ 1 ] [ 4 ]}

يمكن تصنيف كتل الجرانيت إلى مجموعات ومجموعات فائقة بحسب مناطقها الأصلية، والتي تُفسَّر بدورها بمقارنة تركيبها. ^{[ 9 ]} ويستند هذا التفسير إلى رسم بياني لتركيزات العناصر المختلفة مقابل مستوى تطور الجرانيت، عادةً كنسبة مئوية من السيليكا أو نسبة المغنيسيوم إلى الحديد. وتظهر الصخور النارية ذات المنطقة الأصلية نفسها على خط مستقيم في فضاء السيليكا إلى العناصر.

غالبًا ما تتميز الجرانيتات التي تعود إلى نفس المنطقة المصدرية بتركيب معدني شديد التباين؛ فعلى سبيل المثال، قد يختلف مؤشر اللون اختلافًا كبيرًا داخل نفس الباثوليت. إضافةً إلى ذلك، تقاوم العديد من المعادن الانصهار، ولا تنصهر عند درجات الحرارة المعروفة بتكوين الصهارة التي تُشكل جرانيتات من النوع S. إحدى النظريات التي تُفسر هذا الشذوذ المعدني هي نظرية انفصال البقايا المعدنية . ^{[ 5 ]} في هذه النظرية، لا تنصهر المعادن المقاومة للانصهار، مثل معادن السيليكات المافية (مثل معادن مؤشر اللون)، بل تُرفع بواسطة الصهارة في الحالة الصلبة. وبالتالي، تحتوي الصهارة الأبعد عن مناطقها المصدرية على وفرة أقل من معادن مؤشر اللون، بينما تحتوي الصهارة الأقرب إلى مناطقها المصدرية على مؤشر لون أعلى. تُكمل هذه النظرية نظريتي الانصهار الجزئي والتبلور الجزئي .

تشمل النماذج الأخرى: اختلاط الصهارة ، واستيعاب القشرة الأرضية ، واختلاط مناطق المصدر . وقد أظهرت دراسات حديثة أن مناطق مصدر الصهارة من النوع I والنوع S لا يمكن أن تكون متجانسة من الصخور النارية أو الرسوبية على التوالي. ^{[ 10 ]} بدلاً من ذلك، تُظهر العديد من الصهارة علامات على أنها ناتجة عن مزيج من مواد المصدر. ويمكن تمييز هذه الصهارة من خلال امتلاكها سلسلة من خصائص نظائر النيوديميوم والهافنيوم التي يمكن اعتبارها مزيجًا من خصائص نظائر النوع I والنوع S. ^{[ 11 ]} يُعد اختلاط الصهارة جانبًا آخر من جوانب تكوين الجرانيت يجب أخذه في الاعتبار عند دراسة الجرانيت. يحدث اختلاط الصهارة عندما تتداخل صهارة ذات تركيب مختلف مع كتلة صهارة أكبر. في بعض الحالات، تكون المصهورات غير قابلة للامتزاج وتبقى منفصلة لتشكل تجمعات تشبه الوسائد من الصهارة المافية الأكثر كثافة في قاع حجرات الصهارة الفلسية الأقل كثافة. ستُظهر البازلتات الوسائدية المافية مصفوفة فلسية، مما يشير إلى اختلاط الصهارة. أو بدلاً من ذلك، تختلط الصهارة معًا لتشكل صهارة ذات تركيب وسيط بين الصهارة المتداخلة والصهارة المخترقة.

• شبه جزيرة الملايو ^{[ 12 ]}

• حزام لاكلان القابل للطي
  • جرانيت كوترالانترا
  • جرانيت كوما
  • جرانيتويد بولا
  • جرانيت ستراثبوغي
  • جرانيت جرانيا

• جبال الكاربات الغربية ^{[ 13 ]}
• ناكسوس، اليونان
• حزام فاريسكان في غرب أوروبا

• سييرا نيفادا

• سلسلة جبال كورديليرا ريال في الإكوادور ^{[ 14 ]}